江西省農田灌溉水有效利用系數影響因素分析

管升明，劉方平，靳偉榮

(1.江西省贛撫平原水利工程管理局，南昌 330096；2.江西省灌溉試驗中心站，南昌 330201)

1 江西省農田灌溉情況

江西省位于我國東南內陸中部，長江中下游交接處的南岸，全省面積166 947 km2，行政區劃為南昌、九江、上饒、撫州、宜春、吉安、贛州、景德鎮、萍鄉、新余、鷹潭等11個設區市，100個縣(市、區)。屬中亞熱帶濕潤季風氣候區，年平均氣溫16.3～19.5 ℃，年日照為1 259～1 905 h，多年平均降雨量為1 638.3 mm，2013年全省年降水量為1 456.5 mm[1]。

江西省主要種植糧食作物為水稻，包括早稻、晚稻和單季稻。主要經濟作物有棉花、果樹、蔬菜、瓜果、豆類和油料等。全年主要種植模式有早稻+晚稻，單季稻+油料，單季稻，早稻+蔬菜、蔬菜瓜果+晚稻、棉花+油料，單一蔬菜等形式[2]。

2013年全省農田有效灌溉面積為201 萬hm2(采用2013年水利統計年鑒數據)，測算農業灌溉供水總量為1 679 245.9 萬m3，每公頃平均毛灌溉水量為8 355 m3/hm2，平均綜合凈灌溉定額為5 077.5 m3/hm2[3]。

2 不同因素對農田灌溉水有效利用系數的影響分析

2.1 不同規模灌區對農田灌溉水有效利用系數的影響分析

在農田灌溉水有效利用系數分析中所指尺度，是指某一區域面積規模的大小和時間周期的長短[4]。以2013年江西省農田灌溉水有效利用系數測算分析結果，不同規模樣點灌區其農田灌溉水有效利用系數對比分析圖見如圖1。

從圖1可以發現，隨著灌區規模的增大，灌區農田灌溉水有效利用系數呈總體減小趨勢。據測算，2013年大型灌區綜合有效利用系數為0.441，中型灌區為0.462，小型灌區為0.495。中型灌區中，0.066 7～0.33 萬hm2規模灌區綜合有效利用系數為0.474，0.33～1 萬hm2規模灌區為0.462，1～2 萬hm2規模灌區為0.456。大型灌區綜合有效利用系數比中型灌區小0.021，中型灌區比小型灌區小0.033。在中型灌區中，0.066 7～0.33 萬hm2規模灌區比0.33～1 萬hm2規模灌區綜合有效利用系數高0.012，0.33～1 萬hm2規模灌區比1～2 萬hm2規模灌區綜合有效利用系數高0.006。

圖1 2013年江西省不同規模樣點灌區農田灌溉水有效利用系數對比分析 Fig. 1 Comparative analysis of the effective utilization coefficient of irrigation water in the sample irrigation areas with different scale in Jiangxi province, 2013

2.2 不同水源類型對農田灌溉水有效利用系數的影響分析

從圖2中可以發現，在相同規模的灌區里，灌區水源類型的不同，也會對農田灌溉水有效利用系數產生影響。據測算，0.066 7～0.33 萬hm2規模灌區中，提水灌區比自流引水灌區農田灌溉水有效利用系數高0.025；小型灌區中，提水灌區比自流引水灌區農田灌溉水有效利用系數高0.019。以上數據表明，提水灌區比自流引水灌區農田灌溉水有效利用系數高。究其原因，主要是提水灌區比自流引水灌區運行費用高，其灌溉用水需要一定的提水成本，農民更重視用水的管理。而在自流引水灌區，取水方便，運行成本低，管理相對粗放，工程配套不齊全，農民浪費水現象比較嚴重，因而導致農田灌溉水有效利用水系數比較低。

圖2 2013年江西省不同水源類型樣點灌區農田灌溉水有效利用系數對比分析Fig.2 Comparative analysis of the effective utilization coefficient of irrigation water in the sample irrigation areas with different water sources in Jiangxi province, 2013

2.3 不同土壤類型對農田灌溉水有效利用系數的影響分析

為了避免氣候和灌區規模等因素的影響，本次選取氣候因素和灌區規模相近但土壤平均滲漏強度不同的六個灌區(3組)，觀測其農田灌溉水有效利用系數。從表1中發現，南安余家水陂灌區土壤比下村橋上水岸灌區滲漏強度小0.125 mm/d，其農田灌溉用水有效利用系數則高0.014；烏尖畈灌區土壤滲漏強度比渡頭灌區小0.317 mm/d，其農田灌溉水有效利用系數則高0.036；紅星灌區土壤滲漏強度比里塢灌區大0.085 mm/d，其農田灌溉水有效利用系數則低0.005。由此可見，土壤滲透強度與農田灌溉水有效利用系數呈負相關關系，在水輸送過程中，由于土壤滲漏強度大，導致水滲漏嚴重，使進入田間的水減少，從而導致渠系水利用系數減少，進而使農田灌溉水有效利用系數降低。

表1 2013年江西省不同土壤類型樣點灌區農田灌溉水有效利用系數測算結果Tab.1 Computing results of the effective utilization coefficient of irrigation water in the sample irrigation areas with different soil types in Jiangxi province, 2013

2.4 渠道防滲對農田灌溉水有效利用系數的影響分析

目前，江西省比較常用的節水灌溉技術有渠道防滲和管道輸水灌溉。現狀節水灌溉工程面積21.462 萬hm2，占全省有效灌溉面積13.2%，而渠道防滲工程控灌面積18.814 萬hm2，占全省有效灌溉面積的87.7%[5]。

本文通過在江西省選取土渠和防滲襯砌渠道進行輸水灌溉的兩個典型灌溉單元，采用動水法對其渠道水利用系數進行測算；測定過程中選取渠道級別、長度相同。測算結果見表2。

由表2可以發現，采用襯砌渠道，渠道水利用系數有一定程度提高，但不同級別渠道其提高程度不同。其中，襯砌渠道相對于土渠，其斗渠水利用系數提高0.035，提高比率達3.68%，支渠水利用系數提高0.010，提高比率達1.09%。由此可以看出，工程防滲措施對提高渠道水利用系數有積極的影響，但總體提高幅度不是很大。

表2 灌區斗支渠水利用系數測算結果Tab.2 Computing results of the water utilization coefficientof branch and lateral canal

2.5 不同管理水平對農田灌溉水有效利用系數的影響分析

雖然各種節水灌溉技術措施為提高農田灌溉水有效利用系數提供了有力的保障，但是任何先進的技術都依托于管理，要達到預期的農田灌溉水有效利用系數，還受到灌溉管理水平的影響。本文引入2013年江西省在灌溉規模和節水工程投資等因素都相似的灌區進行對比，分析不同管理水平對灌區農田灌溉水有效利用系數的影響(表3)。

表3 2013年不同管理水平樣點灌區農田灌溉水有效利用系數測算成果Tab.3 Computing results of the effective utilization coefficient of irrigation water under different management levels of the sampled

比較灌區1袁北灌區和灌區2袁惠渠灌區，兩個灌區有效灌溉面積相差不大，而且在節水工程投資方面相同，而2013年灌區2袁惠渠灌區比灌區1袁北灌區農田灌溉水有效利用系數高0.036，提高比率達8.53%；同樣比較灌區4張嶺灌區和灌區3恩江渠灌區，也可以發現灌區4張嶺灌區比灌區3恩江渠灌區農田灌溉水有效利用系數高0.035，提高比率達7.51%。

從灌區1袁北灌區和灌區2袁惠渠灌區的管理人員配置和水價兩方面，來分析兩者農田灌溉水有效利用系數的差別。灌區2袁惠渠灌區為正處級單位，管理人員數為118人，農業水價為279.75 元/hm2，農民用水戶參與管理人數為13.7萬人；而灌區1袁北灌區為正科級單位，單位管理人員為85人，農業水價為264.9 元/hm2，農民用水戶參與管理人數為6.2萬人 。相對于灌區1袁北灌區而言，灌區2袁惠渠灌區管理人員配置比較完善，管理資金落實到位，使得灌區水可以精心調度，合理配置，從而減少輸水過程中由于渠道跑冒滴漏等因素造成的水資源浪費，提高農田灌溉水有效利用系數；另一方面，合理適宜的水價政策，也增加了農民的節水意識；同時，農民用水戶合作組織的成立與壯大，使農民用水戶參與灌溉管理，由于關系自身切身利益，調動了用水戶的節水積極性，自覺保護水利設施不被損壞，并采用先進的節水灌溉措施，從而使農田灌溉水有效利用系數提高。而灌區3張嶺灌區和灌區4恩江渠灌區也得出同樣的結論。

2.6 不同水平年農田灌溉水有效利用系數的規律分析

本文引用了2008-2013年江西省農田灌溉水有效利用系數測算分析結果，對不同水平年農田灌溉水有效利用系數進行對比分析，具體如圖3。

從圖3可以發現，2008-2013年間，江西省各規模灌區農田灌溉水有效利用系數呈逐年增長趨勢，這與近年來江西省加大農村水利基礎設施建設投入力度，配套完善灌區骨干工程，建立農民用水協會，推行節水灌溉技術，提高農田灌溉用水管理水平是緊密相關的。

從圖3還可以發現，2008-2011年，農田灌溉水有效利用系數增長速度比較快，而2011-2013年增長速度有所放緩。分析其原因，主要是隨著小型農田水利重點縣建設的全面鋪開和規模化節水灌溉工程的大力實施，進一步推進渠道防滲和節水工程項目的實施其節水空間提升已經十分有限，灌區通過建立農民用水協會使其管理水平也趨于穩定，進而

圖3 江西省大中小型灌區不同年份農田灌溉水有效利用系數變化趨勢Fig.3 Variation tendency of the Jiangxi effective utilization coefficient of irrigation water at various district scales in different years

使全省農田灌溉水有效利用系數提升空間逐漸縮小，并逐漸趨于穩定。

3 結 語

本文通過對不同灌區規模、水源類型、土壤類型、渠道防滲和不同管理水平等因素對農田灌溉水有效利用系數影響進行分析，并對2008-2013年農田灌溉水有效利用系數變化規律進行分析，得出以下結論：

(1)灌區規模越大，農田灌溉水有效利用系數越小，即大型灌區<中型灌區<小型灌區；不同水源類型灌區，其農田灌溉水有效利用系數自流引水灌區小于提水灌區；土壤滲透強度與農田灌溉水有效利用系數呈負相關關系，即土壤滲漏強度大，農田灌溉水有效利用系數越低；灌區渠道防滲一定程度能提高農田灌溉水有效利用系數，但總體提高幅度不是很大；灌區管理機構比較完善，農民用水戶參與灌溉管理，同時，管理資金和農業水費落實到位，有助于提高灌區農田灌溉水有效利用系數。

(2)2008-2013年間，江西省農田灌溉水有效利用系數呈逐年增長趨勢；但后期增速緩于前期增速，農田灌溉水有效利用系數提升空間逐漸縮小。

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[1] 馬大前,黃華金,彭忠福.江西省農田灌溉需水量預測分析[J]. 人民長江,2011,42(18):38-40.

[2] 劉鵬發,陳賽狄,馬永俊,等.江西省糧食生產格局分析[J]. 浙江農業學報,2012,24(6):1 134-1 139.

[3] 江西省2013年灌溉水有效利用系數測算分析報告[R]. 2014.

[4] 崔遠來,李遠華,陸垂裕.灌溉用水有效利用系數尺度效應分析[J].中國水利,2009,(3):18-21.

[5] 徐文靜,王翔翔,施六林,等.中國節水灌溉技術現狀與發展趨勢研究[J].中國農學通報,2016,32(11):184-187.